С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00

Общее устройство двигателя внутреннего сгорания


Двигатель внутреннего сгорания

1. Назначение двигателей

 Двигатель — это машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. На большинстве современных автомобилей установлены тепловые поршневые двигатели внутрен­него сгорания (ДВС), в которых тепло­та, выделяющаяся при сгорании топлива в цилиндрах, преобразуется в механическую работу.

 Классификация двигателей

 ДВС применяются на тракторах, автомобилях и других машинах они классифицируются по следующим признакам:

по способу смесеобразования различают двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели), у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндров;

по способу выполнения рабочего цикла двигатели подразделяются на двух- и четырехтактные;

по способу воспламенения рабочей смеси — с принудительным     воспламене­нием от электрической искры (бензиновые, газовые и др.) и с воспламенением от сжатия, т. е. с самовоспламенением (дизели);

по способу наполнения цилиндров свежим зарядом — без наддува, т. е. со свободным впуском (наполнение осуществляется за счет перепада давления в цилиндрах и окружающей среде, воз­никающего при движении поршня) и с наддувом (наполнение происходит под давлением, создаваемым компрессором);

по способу охлаждения различают двигатели с жидкостным и воздушным охлаждением;

по виду применяемого топлива двигатели подразделяются на бензиновые (карбюраторные, газовые), дизельные и многотопливные, а также других         (альтернативных) видах топлива (спирте, водороде и т. п.);

по числу цилиндров двигатели подразделяются на одно-, двух- и многоцилиндровые;

по расположению цилиндров различают двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд и V-образные двигатели с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180° двигатель называют оппозитным, или двигателем с противолежащими цилиндрами), Х- и звездообразные (четырех-, пяти-, шестицилиндровые и т.д.).

 Общее устройство одноцилиндрового четырехтактного двигателя

 

Рисунок 1 - Четырехтактный одноцилиндровый карбюраторный двигатель:

1 — зубчатые колеса; 2 — распределительный вал; 3 — толкатели; 4 — штанги;   5 — поршень; 6 — головка цилиндров; 7 — глушитель; 8 — коромысла;                9 — клапанные пружины; 10 — карбюратор; 11 — впускной клапан; 12 — свеча   зажи­гания; 13 — выпускной клапан; 14 — поршневые кольца; 15 — рубашка   (по­лость) охлаждающей жидкости; 16 — поршневой палец; 17 — цилиндр;         18 — шатун; 19 — маховик; 20 — картер двигателя; 21 — коленчатый вал;          22 — поддон.

  

zelentsovsa.ru

Общее устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания

Категория:

   Тракторы-2

Общее устройство поршневых двигателей внутреннего сгорания

Наибольшее распространение на современных тракторах и автомобилях получили поршневые двигатели внутреннего сгорания. Их работа основана на окислении жидкого топлива путем сжигания последнего в изолированных объемах (цилиндрах); выделяющаяся при этом тепловая энергия преобразуется здесь в механическую энергию вращающегося вала двигателя.

Рис. 1. Прииципиальиая схема поршневого двигателя внутреннего сгорания: 1 — картер; 2 — цилиндр; 3 — впускной клапан; 4 камера сгорания; 5 — свеча зажигания (Или Аопсунка); 6 — головка цилиндра; 7 — выпускной клапан; 8 — поршень; 9 — шатун; 10 — кривошип

Поршневой двигатель внутреннего сгорания, принципиальная схема которого изображена на рисунке 2, состоит из следующих основных элементов: картера, цилиндра, поршня с шатуном, вала с кривошипом, головки цилиндра, впускного и выпускного клапанов, камеры сгорания и свечи зажигания (или форсунки).

Картер представляет собой замкнутый объем в нижней части двигателя. В полости картера вращается коленчатый вал с кривошипами. Над картером расположен цилиндр. Внутри цилиндра возвратно-поступательно перемещается поршень. Шарнирная связь поршня с кривошипом осуществляется через промежуточное звено — шатун. Свежий заряд топлива и воздуха (или чистого воздуха) поступает через впускной канал и расположенный в нем впускной клапан в камеру сгорания, где перед воспламенением подвергается сжатию.

Действительный двигатель в отличие от его принципиальной схемы имеет более сложное устройство. Он состоит из ряда механизмов и систем, имеющих специальное назначение, но работающих согласованно.

Кривошипно-шатунный механизм преобразует возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение коленчатого вала. Коленчатый вал в процессе работы воспринимает и суммирует механическую энергию всех поршней двигателя.

Механизм газораспределения обеспечивает своевременный впуск свежего заряда путем открытия впускного клапана, надежное разобщение полости цилиндра и камеры сгорания от атмосферы при сжатии и расширении за счет плотного перекрытия клапанами впускного и выпускного каналов, а также очистку цилиндра от продуктов сгорания путем открытия выпускного клапана. С механизмом газораспределения связан декомпрессионный механизм, который путем постоянного сообщения полости цилиндра с атмосферой облегчает проворачивание коленчатого вала, исключая сжатие, а также обеспечивает продувку цилиндров.

Система питания служит для приготовления топливо-воздушной смеси такого состава, который бы обеспечивал экономичную и устойчивую работу двигателя на различных режимах. Автоматическое регулирование подачи топлива или топливовоздушной смеси в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов работы двигателя осуществляется системой регулирования (регулятором), непосредственно связанной с системой питания.

Система зажигания обеспечивает своевременное воспламенение сжатого в цилиндре заряда, она присуща только карбюраторному двигателю.

Система охлаждения поддерживает оптимальный тепловой режим работы двигателя.

Система смазки уменьшает трение между деталями двигателя путем подвода смазки на трущиеся поверхности, а также обеспечивает частичный отвод теплоты от тех деталей двигателя, которые не могут охлаждаться системой охлаждения.

Система пуска предназначена для надежного и достаточно быстрого запуска двигателя в различных метеорологических и эксплуатационных условиях.

Реклама:
Читать далее: Основные понятия и определения ДВС

Категория: - Тракторы-2

Главная → Справочник → Статьи → Форум

stroy-technics.ru

Двигатель внутреннего сгорания (общее устройство)

Двигатель внутреннего сгорания на сегодняшний день является основным видом автомобильного двигателя. Устанавливается на все виды транспортных средств, от скутеров и мотоциклов до крупнотоннажных грузовиков выполняющих контейнерные перевозки, самосвалов и др. Двигателем внутреннего сгорания (ДВС) называется устройство для преобразования химической энергии топлива в механическую работу. ДВС подразделяются на основные типы:- поршневой двигатель;- роторно-поршневой двигатель;- газотурбинный двигатель.Из перечисленных типов самым распространенным является поршневой ДВС, поэтому устройство и принцип работы будут рассмотрены на его примере.Плюсы поршневого двигателя внутреннего сгорания, обеспечившими его широкое применение, это:- автономность;- универсальность (сочетание с различными потребителями);- невысокая стоимость;- малая масса;- компактность;- возможность быстрого запуска;- мультитопливность.Но двигатели внутреннего сгорания имеют и ряд существенных минусов, к которым относятся:- токсичность отработавших газов;- высокий уровень шума;- низкий коэффициент полезного действия;- большая частота вращения коленчатого вала;- невысокий ресурс.В зависимости от вида применяемого горючего различают следующие поршеневые ДВС:- бензиновые двигатели;- дизельные двигатели.В качестве альтернативных видов топлива, используемых в двигателях внутреннего сгорания, используют природный газ, спиртовые топлива – этанол и метанол, водород.Поршневой двигатель имеет следующее общее устройство:- корпус;- кривошипно-шатунный механизм;- газораспределительный механизм;- топливная система;- впускная система;- система зажигания (бензиновые двигатели);- система смазки;- система охлаждения;- выпускная система;- система контроля и управления.Корпус двигателя объединяет в себе блок цилиндров и головку блока цилиндров. Кривошипно-шатунный механизм предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Газораспределительный механизм обеспечивает подачу в цилиндры топливно-воздушной смеси и выпуск отработавших газов.Система впуска предназначена для подачи в двигатель воздуха. Топливная система подает в двигатель топливо. Совместная работа этих систем обеспечивает образование топливно-воздушной смеси. Основу топливной системы составляет система впрыска.Система зажигания осуществляет принудительное воспламенение топливно-воздушной смеси в бензиновых двигателях. В дизельных двигателях благодаря более высокой степени сжатия происходит самовоспламенение смеси.Роль системы смазки - это снижение трения между сопряженными деталями двигателя. Охлаждение деталей двигателя, нагреваемых в процессе работы, выполняет система охлаждения. Важные функции отвода отработавших газов от цилиндров двигателя, снижения их шума и токсичности обеспечивает выпускная система.Система управления двигателем обеспечивает электронное управление работой систем двигателя внутреннего сгорания.В основе принципа работы двигателя внутреннего сгорания лежит эффект теплового расширения газов, возникающего при сгорании топливно-воздушной смеси, что обеспечивает перемещение поршня в цилиндре.Работа поршневого двигателя осуществляется циклически. Каждый рабочий цикл происходит за два оборота коленчатого вала и включает четыре такта (четырехтактный двигатель):- впуск;- сжатие;- рабочий ход;- выпуск.Во время тактов впуска и рабочего хода происходит движение поршня вниз, а тактов сжатие и выпуск – вверх. Рабочие циклы в каждом из цилиндров двигателя не совпадают по фазе, чем достигается равномерность работы двигателя. В некоторых конструкциях ДВС рабочий цикл реализуется за два такта – сжатие и рабочий ход (двухтактный двигатель).На такте впуск впускная и топливная системы обеспечивают формирование топливно-воздушной смеси. В зависимости от конструкции топливная смесь образуется во впускном коллекторе (центральный и распределенный впрыск бензиновых двигателей) или непосредственно в камере сгорания (непосредственный впрыск бензиновых и дизельных двигателей). При открытии впускных клапанов газораспределительного механизма воздух или топливно-воздушная смесь за счет разряжения, возникающего при движении поршня вниз, подается в камеру сгорания.На такте сжатия впускные клапаны закрываются, и топливно-воздушная смесь сжимается в цилиндрах двигателя.Такт рабочий ход сопровождается воспламенением топливно-воздушной смеси. В результате возгорания образуется большое количество тепловых газов, которые давят на поршень и заставляют его двигаться вниз. Движение поршня посредством кривошипно-шатунного механизма преобразуется во вращательное движение коленчатого вала, которое в свою очередь используется для движения автомобиля.При такте выпуск открываются выпускные клапаны и отработавшие газы отводятся из цилиндров в выпускную систему, где производится их очистка, охлаждение и снижение шума.

Рассмотренный принцип работы двигателя внутреннего сгорания позволяет понять, почему ДВС имеет небольшой коэффициент полезного действия - около 40%. В конкретный момент времени, как правило только в одном цилиндре совершается полезная работа, в остальных – обеспечивающие такты: впуск, сжатие, выпуск.

autoevo.net


Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости